211service.com
Mažas 10 USD mikroskopas
Mažas mikroskopas, kuriame naudojama tokia pati lustas, kaip ir skaitmeniniuose fotoaparatuose, gali sukurti didelės raiškos ląstelių vaizdus be brangių, erdvę užvaldančių lęšių, kurie šimtmečius buvo mikroskopo dizaino dalis. „Caltech“ mokslininkai, sukūrę revoliucinę vaizdo gavimo sistemą, teigia, kad prietaisai gali būti masiškai gaminami už 10 USD ir įtraukti į didelius masyvus, leidžiančius biologijos laboratorijose atlikti didelio našumo vaizdus. Prietaisas taip pat galėtų išplėsti prieigą prie vaizdo gavimo technologijų: pavyzdžiui, mikroskopai, įtraukti į PDA dydžio įrenginius, leistų kaimo gydytojams kišenėse nešiotis sudėtingas vaizdo gavimo sistemas.
Miniatiūrinis mikroskopas: Šio mažyčio mikroskopo, kuris naudoja mikrofluidiką mėginiui per vaizdo gavimo lustą iš skaitmeninio fotoaparato tekėti, skiriamoji geba tokia pati kaip ir įprastinio šviesos mikroskopo.
„Caltech“ įrenginys naudoja mažų skysčių kanalų, vadinamų mikrofluidika, sistemą, kad nukreiptų ląsteles ir net mikroskopinius gyvūnus per šviesos jutimo lustą. Lustas, jau paruoštas jutiklis, identiškas skaitmeniniuose fotoaparatuose, yra padengtas plonu metalo sluoksniu, kuris blokuoja daugumą pikselių. Keli šimtai mažyčių angų, įmuštų metale palei skysčio kanalą, praleidžia šviesą. Mėginiui tekant pro mikroskopą, kiekviena anga užfiksuoja vaizdą. Viena iš mikroskopo versijų naudoja gravitaciją, kad kontroliuotų mėginio srautą per angas. Kita versija, leidžianti daug geriau valdyti, naudoja elektrinį potencialą ląstelių srautui valdyti.
Tada 100–200 vaizdų sujungiami naudojant paprastą vaizdo apdorojimo programinę įrangą. PDA apdorojimo galia yra daugiau nei pakankama skaičiavimams atlikti, sako Caltech inžinierius Changhuei Yang , kuris sukūrė mikroskopą. Mikroskopas turi būti apšviestas iš viršaus, tačiau pakanka saulės šviesos. Mikroskopo skiriamoji geba yra panaši į įprasto šviesos mikroskopo skiriamąją gebą – apie vieną mikrometrą – ir ją riboja angų dydis.
Yang prietaisas yra naujos mikroskopijos revoliucijos dalis Michaelas Fieldas , MIT fizikas. Jis sako, kad įprasti mikroskopai nebėra vienintelis žaidimas mieste. Kiti naujausi pasiekimai apima sudėtingas technologijas, skirtas įveikti ilgalaikius fizinius šviesos mikroskopų skiriamosios gebos apribojimus ir pagerinti jų skverbimąsi. į audinį . Tačiau mažas Yang mikroskopas nukreipia technologiją kita, paprastesne kryptimi. Jis yra pigus, kompaktiškas ir elegantiškas, sako Feldas.
Yang teigia, kad mikroskopai gali būti pagaminti naudojant įprastus puslaidininkių pramonėje naudojamus gamybos metodus ir sugrupuoti į šimtus ar net tūkstančius didelio našumo automatizuotam vaizdavimui. Papildoma vaizdo apdorojimo programinė įranga galėtų įspėti tyrėjus apie dominančias ląsteles pavyzdyje, o tai atlaisvintų jų laiko ką nors kita, kol vyksta eksperimentas.
Miniatiūriniai mikroskopai turi daugybę galimų naudojimo būdų. Kadangi jie yra pigūs ir kompaktiški, Yang tikisi, kad jie bus naudojami nešiojamuosiuose įrenginiuose besivystančiame pasaulyje. Auksinis maliarijos nustatymo standartas yra kraujo mėginio tyrimas didelės galios mikroskopu, sako jis. Tačiau įprasti mikroskopai yra per trapūs, sudėtingi ir reikalauja daug energijos, kad juos būtų galima naudoti daugelyje vietų, kur paplitęs kraujo parazitas. Dešimt dolerių kainuojančius mikroskopus būtų galima įdėti į PDA dydžio įrenginius, vaizduojančius mažame ekrane. Toks įrenginys tikriausiai kainuotų apie 100 USD; mikroskopų sistemos gali būti pakeistos kaip spausdintuvo kasetės, kai jos nusidėvi.
Prietaisai taip pat gali būti naudingi vėžiui sekti. Yang neseniai pradėjo bendradarbiauti su Ričardas Kotas urologas iš Pietų Kalifornijos universiteto, kuriantis prietaisus, skirtus vėžio gydymo realiuoju laiku stebėjimui. Cote technologija naudoja filtrus, kad iš kraujo ištrauktų dideles, klajojančias vėžio ląsteles. Gydytojai turi apžiūrėti ląsteles, kad nustatytų, ar paciento vėžys plinta, tačiau dėti ląsteles ant mikroskopo stiklelio tiesiog nėra praktiška. Lęšiai yra ribojantis pasiūlymas, o Yang sistema juos pašalina, sako Cote. Yangas taip pat įsivaizduoja implantuojamus mikroskopus, kurie ieško klajojančių vėžio ląstelių ir nustato vaizdų pogrupį, kurį gydytojas gali ištirti rankiniu būdu.
Didelio našumo vaizdavimas bus naudingas farmacijos įmonėms, sako Petras So , MIT Bioinstrumentų inžinerijos, analizės ir mikroskopijos laboratorijos vadovas. Kuriant vaistą, šimtai to paties junginio versijų pirmiausia išbandomos ląstelėse. Dabartinė technikos pažanga apima ląstelių padengimą mažuose šulinėliuose, o po to jų veikimą vaistais, o tada jų atsako testavimą naudojant technologijų derinį, įskaitant mikroskopiją. Ląstelių apdorojimo mikrofluidinėms sistemoms reikėtų mažesnių mėginių ir pagreitintų procesą, tačiau jos nebuvo plačiai įdiegtos, nes iki Caltech pažangos nebuvo būdo integruoti vaizdo į šiuos įrenginius, sako So.
Yangas sako, kad kalbasi su keliomis įmonėmis apie mikroskopo komercializavimą mikroschemoje ir tikisi, kad jis bus rinkoje po penkerių metų. Jis taip pat dirba prie sistemos modifikacijų, kad įgalintų fluorescencinį vaizdą (šiuo metu mikroskopai negali aptikti spalvų) ir padidina taiklių skiriamąją gebą.